Filonenko, Natalia (2019) Solubility of boron and carbon in ferrite of the fe-b-c system alloys. East European Journal of Physics, 2. pp. 54-58. ISSN 2312-4539 (Online), 2312-4334 (Print)
|
Text
SOLUBILITY OF BORON AND CARBON IN FERRITE OF THE Fe-B-C SYSTEM.pdf Download (2MB) | Preview |
Abstract
Дослідження проводили на сплавах системи Fe-В-С з вмістом карбону 0,0001-0,01 % (мас.) і бору 0,0001-0,01 % (мас.), інше – залізо. Для визначення структурного стану сплавів використовували мікроструктурний, мікрорентгеноспектральний та рентгеноструктурний аналізи. Визначено рівень мікронапружень, щільність дислокацій та коерцитивна сила фериту та показано, що зі збільшенням вмісту бору в сплаві дефектність структури зростає. Отримані результати дозволяють висунути припущення, що атоми бору в твердому розчині α-заліза в залежності від вмісту бору займають позиції проникненнязаміщення. В даній роботі експериментально показано, що при кімнатній температурі межа розчинності бору та карбону в фериті складає 0,00012 % (мас.) та 0,006 % (мас.). При подальшому збільшенні вмісту бору та карбону відбувається утворення наступних фаз Fe2B, Fe3(CB), Fe23(CB)6. В роботі вперше з застосуванням квазіхімічного методу отримано залежність вільної енергії твердого розчину на основі α-заліза від температури та визначено межу розчинності карбону та бору. Максимальна масова частка карбону може складати до 0,016 % (мас.), а бору до 0,00025 % (мас.). При кімнатній температурі межа розчинності бору в фериті складає 0,0001 % (мас.), а карбону 0,004 % (мас.). Розраховані числові значення розчинності бору та карбону в фериті сплавів системи Fe-B-С мають менші числові значення ніж за експериментальними результатами. Це можна пояснити тим, що атоми бору більш активно взаємодіє з дефектами структури ніж атоми карбону. Зі збільшенням температури розчинність карбону та бору в даній фазі зростає. Investigation was carried out for Fe-B-C alloys with carbon content of 0.0001–0.01 % (wt.) and boron content of 0.0001–0.01 % (wt.), the rest is iron. To determine the structural state of alloys we use the microstructure analysis, X-ray microanalysis and X-ray structure analysis. The level of microstraines, dislocation density and the coercive force of ferrite is determined, and it is shown that structure imperfection grows with boron content increase in the alloy. The obtained results enable to suggest that boron atoms in a solid solution of α-iron occupy substitutional-interstitial positions depending on boron content. In the paper it is shown experimentally, that at room temperature solubility limit of boron and carbon in the ferrite is 0.00012 % (wt.) and 0.006 % (wt.). When boron and carbon content increases further, the following phases are formed: Fe2B, Fe3(CB) and Fe23(CB)6. In this paper by means of quasi-chemical method we obtain for the first time temperature dependence of the free energy for α-iron solid solution, as well as solubility limit of carbon and boron. Maximum mass fraction of carbon may be up to 0.016 % (wt.), and maximum boron mass fraction – up to 0.00025 % (wt.). At room temperature the boron solubility limit in ferrite is 0.0001 % (wt.), and carbon one is 0.004 % (wt.). The calculated numerical values of the solubility of boron and carbon in ferrite of the Fe-B-C system alloys are less than that of the experimental results. This can be explained by the fact that boron atoms interact more actively with structure imperfections than carbon atoms. At high temperatures the solubility of carbon and boron in given phase increases.
| Item Type: | Article |
|---|---|
| Additional Information: | https://orcid.org/0000-0003-1219-348X |
| Uncontrolled Keywords: | ферит, розчинність бору та карбону, сплави системи Fe-В-С,ferrite, solubility of boron and carbon, Fe-B-C system alloys. |
| Subjects: | Physics |
| Divisions: | Departments > Department of Medical and Biological Physics and Informatics |
| Depositing User: | Оксана Мажуга |
| Date Deposited: | 22 Nov 2019 11:26 |
| Last Modified: | 22 Nov 2019 11:26 |
| URI: | http://repo.dma.dp.ua/id/eprint/4566 |
Actions (login required)
 |
View Item |
